栈与堆

只能浅析吧  自己整理的希望有用

堆和栈
一、在了解堆和栈之前得有内存分配的相关知识:
一个由c或c++语言编译的程序 占用的内存有如下几个部分：
1、栈区：由编译器自动分配释放，存放的函数参数值，局部变量的值。对栈的操作方式相当于数据结构中的栈。
2、堆区：它和数据结构里的堆完全是两回事。一般由程序员的分配和释放，若程序员不释放，程序运行结束后可能由操作系统收回，对于堆区的分配方式类似于数据结构中的链表。
3、static全局区：全局变量和静态变量的存储是在一起的，初始化的全局变量和静态变量放在一个区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量存放在相邻的一个区域。程序结束后由系统释放。
4、文字常量区：文字常量放的地方，程序结束后由系统分释放。
5、程序代码区：存放函数体的二进制代码。
二、申请方式的不同
*栈：由系统自动分配。在函数中声明一个局部变量int a, 系统将自动在栈为a开辟空间。
*堆：由程序员控制自己申请，并指明要申请的大小。在c语言中用malloc函数，而在c++中使用new运算符。
注：用new申请的内存，用delete释放。
用malloc申请的动态内存，用free释放。
三、申请后系统应答不同
*栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统就会为程序提供内存，否则系统将提示异常栈溢出。
*堆：操作系统会有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的内存申请时，会遍历该链表，在所有节点中寻找第一个空间大于申请空间的堆节点，然后将该节点从空间结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，对于大多数系统，系统会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的内存大小，这样，程序中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外，由于找到的堆节点大小不一定等于申请的内存大小，系统将会自动将多余的那部分重新放入空闲链表中。
四、申请内存大小的限制
*栈、在windows下，栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统先规定好的，在windows下，栈的大小在编译时就是一个确定的常数，如果申请的空间超出栈的剩余空间，将提示overflow，因此能从栈获得的空间较小。
*堆、堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域，这是由于系统是用链表来存储空间内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限制于计算机系统中有效的虚拟内存。所以堆获得的空间比较灵活，也比较大。
五、申请效率的不同
栈、栈是由系统自动分配，速度较快，但是程序员是无法控制的。
堆、堆是由new方法分配的内存，一般速度较慢，而且容易产生内存碎片，但是用起来比较方便。
六、堆和栈存储内容的区别
栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数c编译器中，参数是由右向左入栈的，然后是函数中的局部变量。静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数的下一条指令，程序由该点继续运行。
堆、一般是在堆的首部用一个字节存放堆的大小。而堆中的具体内容由程序员设定。
七、在数据结构方面的堆和栈，这些都是不同的概念。
*这里的堆实际上就是（满足堆性质的）优先队列的一种数据结构，第一个元素具有最高的优先权。
*这里的栈实际上就是满足先进先出性质的数据结构。